Генетика COVID-19: чому у деяких людей розвиваються важкі симптоми

Advanced age and comorbidities are known to be high risk factors for COVID-19. Does генетичний make-up predispose some people making them more susceptible to severe symptoms? Conversely, does genetic make-up enable some people to have innate immunity making them immune against COVID-19 implying such people may not require vaccines. Identifying people with genetic susceptibility (by way of genome analysis) may provide for a more efficient personalised/precision medicine approach to combat this pandemic and other high burden diseases like cancer.  

COVID-19 is known to disproportionately affect elderly and people with comorbidities however there seems to be another pattern. Apparently, some people are генетично more prone and predisposed to develop severe life-threatening symptoms ¹ як зазначено у зареєстрованих випадках, наприклад, троє братів у однаковій віковій групі (які жили окремо і мали нормальне здоров’я), які померли від COVID-19 ². Ця невелика група людей страждає від гіперзапалення, клінічного погіршення та поліорганної недостатності, викликаної розвитком Цитокіновий шторм (CS), в якому інтерлейкін-6 (IL-6) є центральним медіатором. Двома поширеними поліморфізмами генів, які схиляють до гіперзапалення, є сімейна середземноморська лихоманка (FMF) і дефіцит глюкозо-6-фосфатдегідрогенази (G6PD), який у поєднанні з ожирінням ще більше підвищує ризик. ³.  

A systematic review links susceptibility to генетичний variants in immune response genes. Forty genes were found to be associated with susceptibility and 21 of these genes had relation with development of severe symptom ⁴. Інше дослідження підтверджує цю думку ген ACE2 поліморфізм сприяє підвищенню сприйнятливості до COVID-19 ⁵. The virus responsible for COVID-19 uses the angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) receptor protein present on the cell surface to enter the cell. Any variation in the ACE2 gene would have strong bearing on predisposition to COVID.  The role of host-генетика in susceptibility to COVID-19 is investigated at the level of structural variants (SV) in a study reported in preprint recently by Sahajpal NS, et al. In this study, the researchers performed genome analysis on 37 severely ill COVID-19 patients. This patient-centric investigation identified 11 large structural variants involving 38 genes with a potential role in development of severe symptoms of COVID-19 ⁶. 

The fast-evolving knowledge base about role of host-генетика in COVID-19 disease progression may indicate appropriate shift of focus towards targeted approach to prevention and treatment of COVID-19. It may be possible to think of precisely targeted interventions to unique генетичний-makeup of individuals ⁷. Однак персоналізоване, точне лікування або втручання вимагають даних аналізу геному на індивідуальному рівні. Може виникнути проблема конфіденційності, яку потрібно вирішити, однак у довгостроковій перспективі це також може виявитися більш ефективним з точки зору витрат.  

В даний час є деякі комерційні організації, які надають персональні послуги, що охоплюють основні схильності до здоров’я для людей. Однак потрібні більш організовані зусилля в державному секторі, щоб створити базу знань та інфраструктуру, щоб персоналізована точна медицина стала реальністю. Багатоцентрове дослідження GEN-COVID ⁸ які мають на меті отримати фенотипові та генотипічні дані індивідуального рівня за допомогою біобанківських та медичних записів, щоб зробити дані доступними для COVID-19 дослідників усього світу є кроком вперед у цьому напрямку.  

***

Список використаної літератури:  

1. Кайзер Дж., 2020. Наскільки захворіє коронавірус? Відповідь може бути у ваших генах. наук. Опубліковано 27 березня 2020 р. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abb9192 

2. Юсефзадеган С., Резаї Н., 2020. Звіт про випадок: смерть від COVID-19 у трьох братів. Американський журнал тропічної медицини та гігієни. Том 102: Випуск 6 Сторінка(и): 1203–1204. Опубліковано в Інтернеті: 10 квітня 2020 р. DOI: https://doi.org/10.4269/ajtmh.20-0240 

3. Woo Y., Kamarulzaman A., et al 2020. A генетичний predisposition for Cytokine Storm in life-threatening COVID-19 infection. OSFPreprints. Created: April 12, 2020. DOI: https://doi.org/10.31219/osf.io/mxsvw    

4. Elhabyan A., Elyaacoub S., et al, 2020. The role of host генетика in susceptibility to severe viral infections in humans and insights into host genetics of severe COVID-19: A systematic review, Virus Research, Volume 289, 2020. Available online 9 September 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.virusres.2020.198163 

5. Calcagnile M., and Forgez P., 2020. Молекулярне моделювання докінгу виявляє поліморфізм ACE2, який може збільшити спорідненість ACE2 з білком SARS-CoV-2 Spike. Biochimie, том 180, січень 2021 р., сторінки 143-148. Доступний онлайн 9 листопада 2020 р. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biochi.2020.11.004   

6. Sahajpal NS, Lai CJ, та ін 2021. Аналіз структурних варіацій генома господаря за допомогою оптичного картування геному дає клінічно цінну інформацію про гени, причетні до критичних шляхів імунної, вірусної інфекції та вірусної реплікації у пацієнтів із тяжкою формою COVID-19. Препринт medRxiv. 8 січня 2021 р. DOI: https://doi.org/10.1101/2021.01.05.21249190 

7. Чжоу А., Сабателло М., Еял Г. та ін. Чи актуальна точна медицина в епоху COVID-19? Genet Med (2021). Опубліковано: 13 січня 202 р. DOI:  https://doi.org/10.1038/s41436-020-01088-4 

8. Daga, S., Fallerini, C., Baldassarri, M. et al. Employing a systematic approach to biobanking and analyzing clinical and генетичний data for advancing COVID-19 research. Eur J Hum Genet (2021). Published: 17 January 2021.  https://doi.org/10.1038/s41431-020-00793-7  

***